MOS模拟开关

CMOS模拟开关及其应用

无线电86.12 彭定武

CMOS(互补金属氧化物半导体)集成电路具有微功耗、使用电源电压范围宽和抗干扰能力强等特点。其发展日新月异,应用范围十分广泛。本文介绍的CMOS模拟开关集成电路,在音频和视频范围可以使增益控制数字化,和微处理器配合使用可以简化自动控制电路的设计。下面就MOS场效应管及CMOS模拟开关作一介绍。

MOS场效应管的工作原理

金属氧化物半导体场效应三极管是通过光刻或扩散的方法,在P型基片(衬

底)上制作两个N型区,在N

型区上通过铝层引出两个电

极,即源极(S)和漏极(D)。

漏源两个扩散区之间的硅表

面上生成一层绝缘的氧化膜

(二氧化硅),在氧化膜上也

制作一个铝电极,即为栅极(G),两个扩散区和P型衬底分别构成PN结。如果把源极和衬底相连接,并在栅源极间加正电压UGS,就会在衬底表面形成一个导电的反型层,它把漏源两个N扩散区连接起来,成为可以导电的沟道,见图1(a)。若在漏源之间也加正

电压UDS,则源极与漏

极之间将有漏电流ID

流通,且ID随UDS的

增加而增大。我们把开

始有漏电流产生时的

电压叫做开启电压UT,把在P型衬底上形成的导电反型层的场效应管叫做N沟道增强型 MOS场效应管。其符号见图1(b)。MOS场效应管的漏极特性曲线及漏极电流ID随栅极电压UGS变化的特性曲线如图2所示。

由以上分析,我们可以把MOS管的漏极D和源极S当作一个受栅极电压UGS控制的开关使用,即当UGS>UT时,漏极D与源极S

MOS模拟开关

MOS模拟开关

之间导通,相当于一个开关

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